模擬乘法器

模擬乘法器

模擬乘法器是對兩個模擬信號(電壓或電流)實現相乘功能的的有源非線性器件。主要功能是實現兩個互不相關信號相乘,即輸出信號與兩輸入信號相乘積成正比。它有兩個輸入連線埠,即X和Y輸入連線埠。 模擬乘法器是輸出電壓與兩路輸入電壓之積成正比的有源網路。理想的乘法器具有無限大的輸入阻抗及零輸出阻抗,其標尺因子不隨頻率變化並且與電壓的大小無關。如果理想的乘法器的任意一路輸入電壓為零時,則輸出電壓就為零。換句話說,它的失調、漂移和噪聲電壓均為零。

概念

模擬乘法器是對兩個模擬信號(電壓或電流)實現相乘功能的的有源非線性器件。主要功能是實現兩個互不相關信號相乘,即輸出信號與兩輸入信號相乘積成正比。它有兩個輸入連線埠,即X和Y輸入連線埠。

模擬乘法器是輸出電壓與兩路輸入電壓之積成正比的有源網路。理想的乘法器具有無限大的輸入阻抗及零輸出阻抗,其標尺因子不隨頻率變化並且與電壓的大小無關。如果理想的乘法器的任意一路輸入電壓為零時,則輸出電壓就為零。換句話說,它的失調、漂移和噪聲電壓均為零。

實際的乘法器,只是理想網路的各種近似情況,它有一定的失調、漂移和噪聲電壓。為了使所造成的誤差保持在允許範圍內,應將單位電壓選得高一些,一般為1~10V。

工作原理

模擬乘法運算可以用多種方法來實現,有對數-反對數相乘法,四分之一平方相乘法、三角波平均相乘法、時間分割相乘法和變跨到相乘法等。各種乘法器電路各有其優缺點,其中,變跨導模擬乘法器便於集成化,內部元器件有較為一致的特性,因為具有較高的溫度穩定性和運算精確度,且運算速度較高,它的-3dB頻率可達10MHz以上,因此獲得了廣泛套用。

跨導型運算放大器(OTA)是一種新型的運算放大器,它與常規運放不同的是:具有一個以偏置電流注入形式出現的附加控制輸入端,這使OTA的特性及套用更加靈活;另外,這種器件的輸出不是常規運放中輸出電阻趨於零的電壓源,而是用具有極高輸出電阻的電流源表示。

OTA常用作可程式放大器,模擬相乘器、音頻處理中的積分器、採樣保持電路中的電流開關等。

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